KR102134762B1 - 디스플레이 유닛 - Google Patents

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KR102134762B1
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가부시키가이샤 제이올레드
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Abstract

디스플레이 유닛은 매트릭스로 배열된 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널을 포함한다. 각각의 픽셀은 광 변조기 및 자체발광 소자 중 하나와, 전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나를 포함한다. 각각의 픽셀은, 광 변조기 및 자체발광 소자 중 하나를 선택적으로 구동하고, 전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나를 선택적으로 구동하도록 구성된 픽셀 회로를 더 포함한다.

Description

디스플레이 유닛{DISPLAY UNIT}
본 출원은 그 전체 내용이 참조로 본 명세서에 포함되는 2018년 5월 16일 출원된 일본 우선권 특허 출원 JP 2018-094851호의 우선권을 주장한다.
본 개시내용은 디스플레이 유닛에 관한 것이다.
유기 전계발광 소자를 포함하는 다양한 디스플레이 유닛이 제안되어 왔다. 예를 들어, 심사되지 않은 일본 특허 출원 공보 제2013-156635호 및 제2014-072126호가 참조된다.
디스플레이 유닛은, 디스플레이 영역에서의 디스플레이 품질을 향상시키는 프로세스를 수행하면서 화상 신호에 기초하여 화상을 디스플레이 영역에 디스플레이하여, 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 바람직하다.
디스플레이 영역에서의 디스플레이 품질을 향상시키면서 화상 신호에 기초하여 디스플레이 영역에서의 화상 디스플레이를 달성하는 것을 가능케하여, 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 디스플레이 유닛을 제공하는 것이 바람직하다.
본 개시내용의 한 실시예에 따른 디스플레이 유닛은 매트릭스로 배열된 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널을 포함한다. 픽셀들 각각은: 광 변조기 및 자체발광 소자 중 하나; 전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나; 및 광 변조기 및 자체발광 소자 중 하나와, 전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나를 선택적으로 구동하도록 구성된 픽셀 회로를 포함한다.
첨부된 도면은 본 기술의 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함된 것으로서, 본 명세서에 포함되어 명세서의 일부를 형성한다. 도면들은 예시적인 실시예를 나타내며, 명세서와 함께, 본 기술의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 디스플레이 유닛의 예시적인 구성의 개략도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 각각의 픽셀에 포함된 서브픽셀의 예시적인 회로도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 유기 EL 패널의 예시적인 개략도이다.
도 4는 도 3의 라인 A-A를 따라 취해진 유기 EL 패널의 예시적인 단면도이다.
도 5는 도 3의 라인 A-A를 따라 취해진 유기 EL 패널의 예시적인 단면도이다.
도 6은 도 3의 라인 A-A를 따라 취해진 유기 EL 패널의 예시적인 단면도이다.
도 7은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 예시적인 화상 향상을 나타내기 위한 도 3의 유기 EL 패널의 개략도이다.
도 8은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 예시적인 화상 향상을 나타내기 위한 도 3의 유기 EL 패널의 개략도이다.
도 9는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 예시적인 화상 향상을 나타내기 위한 도 3의 유기 EL 패널의 개략도이다.
도 10은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 예시적인 화상 향상을 나타내기 위한 도 3의 유기 EL 패널의 개략도이다.
도 11a 내지 도 11d는 도 3의 유기 EL 패널에 대한 예시적인 제조 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 12a 내지 도 12c는 도 11d에 나타낸 제조 프로세스에 후속되는 예시적인 제조 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 3의 유기 EL 패널에 인가되는 다양한 전압의 예시적인 파형 및 도 3의 유기 EL 패널에서 발생되는 다양한 전압의 예시적인 파형을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 개시내용의 한 변형 예에 따른 도 1에 나타낸 각각의 픽셀에 포함된 서브픽셀의 예시적인 회로도이다.
도 15는 도 14에 나타낸 서브픽셀이 제공된 유기 EL 패널에 인가되는 다양한 전압의 예시적인 파형 및 도 14에 나타낸 서브픽셀이 제공된 유기 EL 패널에서 발생되는 다양한 전압의 예시적인 파형을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 개시내용의 한 변형 예에 따른 도 3의 라인 A-A를 따라 취해진 유기 EL 패널의 예시적인 단면도이다.
도 17은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 예시적인 화상 향상을 나타내기 위한 도 16의 유기 EL 패널의 개략도이다.
도 18은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 예시적인 화상 향상을 나타내기 위한 도 16의 유기 EL 패널의 개략도이다.
도 19는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 예시적인 화상 향상을 나타내기 위한 도 16의 유기 EL 패널의 개략도이다.
도 20은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 예시적인 화상 향상을 나타내기 위한 도 16의 유기 EL 패널의 개략도이다.
도 21은 도 16에 나타낸 각각의 픽셀에 포함된 서브픽셀의 예시적인 회로도이다.
도 22는 도 16에 나타낸 각각의 픽셀에 포함된 서브픽셀의 예시적인 회로도이다.
도 23은 본 개시내용의 한 변형 예에 따른 도 3의 유기 EL 패널의 단면도이다.
도 24는 도 23의 유기 EL 패널의 예시적인 평면도이다.
도 25는 본 개시내용의 한 변형 예에 따른 도 3의 유기 EL 패널의 단면도이다.
도 26은 도 25의 유기 EL 패널의 예시적인 평면도이다.
도 27은 본 개시내용의 한 변형 예에 따른 도 3에 나타낸 각각의 픽셀에 포함된 서브픽셀의 예시적인 회로도이다.
도 28은 본 개시내용의 한 변형 예에 따른 도 14에 나타낸 각각의 픽셀에 포함된 서브픽셀의 예시적인 회로도이다.
도 29는 본 개시내용의 한 변형 예에 따른 도 27에 나타낸 각각의 픽셀에 포함된 서브픽셀의 예시적인 회로도이다.
도 30은 본 개시내용의 한 변형 예에 따른 도 28에 나타낸 각각의 픽셀에 포함된 서브픽셀의 예시적인 회로도이다.
도 31은 본 개시내용의 한 변형 예에 따른 도 27 내지 도 30에 나타낸 각각의 픽셀에 포함된 서브픽셀의 예시적인 회로도이다.
도 32는 전기변색 소자 대신에 이용되는 전기영동 소자의 예시적인 개략도이다.
도 33은 전압이 인가된 도 32의 전기영동 소자의 예시적인 상태를 나타내는 도면이다.
도 34는 전기변색 소자 대신에 이용되는 전기습윤 소자의 예시적인 개략도이다.
도 35는 전압이 인가되는 도 34의 전기습윤 소자의 예시적인 상태를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 36은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 디스플레이 유닛을 포함하는 전자 장치의 외관의 예시적인 사시도이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여, 본 개시내용의 일부 예시적인 실시예가 상세히 설명된다. 이하의 설명은 본 개시내용의 예시적인 예에 관한 것이며, 본 개시내용을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다는 점에 유의한다. 제한없이, 수치 값, 형상, 재료, 컴포넌트, 컴포넌트의 위치, 및 컴포넌트들이 서로 결합되는 방법을 포함한 요인들은 단지 예시적인 것이며, 본 개시내용을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 본 개시내용의 가장 일반적인 독립항에 기재되지 않은 다음과 같은 예시적인 실시예들에서의 요소들은 선택사항이며 필요에 따라 제공될 수 있다. 도면은 개략적이며, 축척비율대로 그려지는 것은 아니다. 유사한 요소들에는 동일한 참조 번호가 부여되어 있고, 그 임의의 중복되는 설명은 상세히 설명되지 않는다는 점에 유의한다.
[1. 실시예]
[예시적인 구성]
도 1은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 디스플레이 유닛(1)의 예시적인 구성의 개략도이다. 도 2는 디스플레이 유닛(1)의 각각의 픽셀에 포함되는 서브픽셀(12)의 예시적인 회로도이다. 디스플레이 유닛(1)은, 예를 들어, 유기 EL(electroluminescent) 패널(10), 제어기(20) 및 구동기(30)를 포함할 수 있다. 구동기(30)는, 예를 들어, 유기 EL 패널(10)의 외측 에지 부분에 탑재될 수 있다. 유기 EL 패널(10)은 매트릭스로 배열된 복수의 픽셀(11)을 포함한다. 제어기(20) 및 구동기(30)는, 외부 화상 신호(Din) 및 외부 동기 신호(Tin)에 기초하여 유기 EL 패널(10)(즉, 픽셀(11))을 구동할 수 있다. 유기 EL 패널(10)은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 "디스플레이 패널"의 특정한 그러나 비제한적인 예에 대응할 수 있다.
[유기 EL 패널(10)]
제어기(20) 및 구동기(30)에 의해 수행되는 픽셀(11)의 액티브-매트릭스 구동에 응답하여, 유기 EL 패널(10)은, 외부 화상 신호(Din) 및 외부 동기 신호(Tin)에 기초하여 화상을 디스플레이할 수 있다. 또한, 유기 EL 패널(10)은, 액티브-매트릭스 구동에 응답하여, 화상 신호(Din) 및 동기 신호(Tin)에 기초하여 디스플레이되는 화상의 향상(enhancement)을 수행할 수 있다. 화상의 향상은 이하에서 상세히 설명된다. 유기 EL 패널(10)은, 행 방향으로 연장되는 복수의 주사선(WSL1, WSL2, WSL3)과, 열 방향으로 연장되는 복수의 신호선(DTL)과, 매트릭스로 배열된 복수의 픽셀(11)을 포함할 수 있다.
주사선 WSL1은 픽셀(11)을 선택하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 주사선 WSL1을 통하여 픽셀(11)에 선택 펄스가 공급되어, 미리결정된 단위로 픽셀(11)을 선택할 수 있다. 픽셀(11)은, 예를 들어, 픽셀-열 단위(pixel-row basis)로 선택될 수 있다. 주사선 WSL2 및 WSL3은 각각의 픽셀(11)에서 전기변색(EC) 소자(15)(후술됨)를 선택하는데 이용될 수 있다. 즉, 주사선 WSL2 및 WSL3은 EC 소자(15)에 전압을 인가하는데 이용될 수 있다. 신호선(DTL)은 화상 신호(Din)에 기초한 신호 전압(Vsig)을 픽셀(11)에 공급하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 신호 전압(Vsig)을 포함하는 데이터 펄스가 신호선(DTL)을 통해 픽셀(11)에 공급될 수 있다.
픽셀(11)은, 각각, 예를 들어, 적색광을 방출하는 서브픽셀(12), 녹색광을 방출하는 서브픽셀(12), 청색광을 방출하는 서브픽셀, 및 백색광을 방출하는 서브픽셀을 포함할 수 있다. 즉, 미리결정된 수의 서브픽셀(12)들이 컬러 픽셀(즉, 픽셀(11))로 그룹화될 수 있다. 임의로, 픽셀(11)은 황색 등의 또 다른 컬러의 광을 방출하는 서브픽셀(12)을 더 포함할 수 있다. 대안으로서, 픽셀(11)은 백색광을 방출하는 어떠한 서브픽셀(12)도 포함하지 않을 수 있다. 역시 대안으로서, 픽셀(11)은 백색광을 방출하는 서브픽셀(12) 대신 황색광을 방출하는 서브픽셀(12)을 포함할 수 있다.
각각의 신호선(DTL)은 후술되는 수평 선택기(31)의 출력 단자에 결합될 수 있다. 각각의 신호선(DTL)은, 예를 들어, 그 대응하는 픽셀 열에 할당될 수 있다. 주사선들(WSL1, WSL2, 및 WSL3) 각각은, 각각 후술되는 기입 스캐너(32)의 출력 단자에 결합될 수 있다. 각각의 주사선(WSL1)은 예를 들어 그 대응하는 픽셀 행에 할당될 수 있다. 추가로, 각각의 주사선(WSL2)은 예를 들어 그 대응하는 픽셀 행에 할당될 수 있다. 또한, 각각의 주사선(WSL3)은 예를 들어 그 대응하는 픽셀 행에 할당될 수 있다.
각각의 서브픽셀(12)은, 픽셀 회로(13), 유기 EL 소자(14), 및 전기변색(EC) 소자(15)를 포함한다. 이하, 유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15)의 구성이 이하에서 상세히 설명된다. 유기 EL 소자(14)는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 "자체발광 소자"의 특정한 그러나 비제한적인 예에 대응할 수 있다. EC 소자(15)는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 "전기변색 소자"의 특정한 그러나 비제한적인 예에 대응할 수 있다.
픽셀 회로(13)는, 유기 EL 소자(14)의 발광 및 소광, 및 EC 소자(15)의 상태 변화를 제어할 수 있다. 픽셀 회로(13)는 후술되는 기입 주사(write scanning)에 의해 서브픽셀(12)에 기입된 전압을 유지할 수 있다. 픽셀 회로(13)는, 예를 들어, 구동 트랜지스터(Tr1), 기입 트랜지스터(Tr2), 스위칭 트랜지스터(Tr3 및 Tr4), 및 저장 커패시터(Cs)를 포함할 수 있다.
기입 트랜지스터(Tr2)는, 구동 트랜지스터(Tr1)의 게이트로의 신호 전압(Vsig)의 인가를 제어할 수 있다. 신호 전압(Vsig)은 화상 신호(Din)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 기입 트랜지스터(Tr2)는 신호선(DTL)의 전압을 샘플링하고 샘플링된 전압을 구동 트랜지스터(Tr1)의 게이트에 기입할 수 있다. 구동 트랜지스터(Tr1)는 유기 EL 소자(14)에 직렬로 결합될 수 있다. 구동 트랜지스터(Tr1)는 유기 EL 소자(14)를 구동할 수 있다. 구동 트랜지스터(Tr1)는, 기입 트랜지스터(Tr2)에서 샘플링된 전압의 크기에 기초하여 유기 EL 소자(14)에 흐르는 전류를 제어할 수 있다. 저장 커패시터(Cs)는 구동 트랜지스터(Tr1)의 게이트와 소스 사이에 미리결정된 전압을 유지할 수 있다. 저장 커패시터(Cs)는 구동 트랜지스터(Tr1)의 게이트-소스 전압(Vgs)을 미리결정된 기간 동안 일정 레벨에 유지할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(Tr3 및 Tr4)는 EC 소자(15)로의 신호 전압(Vsig2)의 인가를 제어할 수 있다. 신호 전압(Vsig2)은 화상 신호(Din)와 무관할 수 있다. 스위칭 트랜지스터(Tr3 및 Tr4)는 EC 소자(15)에 직렬로 결합될 수 있다. EC 소자(15)는 유기 EL 소자(14)에 병렬로 결합될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(Tr4), EC 소자(15) 및 스위칭 트랜지스터(Tr3)를 통해 흐르는 전류의 전류 경로(P2)는, 구동 트랜지스터(Tr1) 및 유기 EL 소자(14)를 통해 흐르는 전류의 전류 경로(P1)와, EC 소자(15)와 유기 EL 소자(14) 사이의 노드에서 교차할 수 있다. 이것은 픽셀 회로(13)가 유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15)를 선택적으로 구동하는 것을 허용한다. 픽셀 회로(13)는, 전술된 4Tr1C 회로 및 추가 커패시터 및 트랜지스터를 포함하는 회로 구성을 가질 수 있다는 점에 유의한다. 대안으로서, 픽셀 회로(13)는 전술된 4Tr1C 회로와는 상이한 회로 구성을 가질 수 있다.
각각의 신호선(DTL)은 후술되는 수평 선택기(31)의 출력 단자 및 기입 트랜지스터(Tr2)의 소스 또는 드레인에 결합될 수 있다. 각각의 주사선(WSL1)은 기입 스캐너(32)의 출력 단자 및 기입 트랜지스터(Tr2)의 게이트에 결합될 수 있다. 각각의 주사선(WSL2)은 후술되는 기입 스캐너(32)의 출력 단자 및 스위칭 트랜지스터(Tr3)의 게이트에 결합될 수 있다. 각각의 주사선(WSL3)은 후술되는 기입 스캐너(32)의 출력 단자 및 스위칭 트랜지스터(Tr3)의 게이트에 결합될 수 있다.
기입 트랜지스터(Tr2)의 게이트는 주사선(WSL1)에 결합될 수 있다. 기입 트랜지스터(Tr2)의 소스 및 드레인 중 하나는 신호선(DTL)에 결합될 수 있다. 신호선(DTL)과 분리된 기입 트랜지스터(Tr2)의 소스 및 드레인 중 다른 하나는, 구동 트랜지스터(Tr1)의 게이트에 결합될 수 있다. 구동 트랜지스터(Tr1)의 소스 및 드레인 중 하나는 전압 Vcc의 배선에 결합될 수 있다. 전압 Vcc의 배선과 분리된 구동 트랜지스터(Tr1)의 소스 및 드레인 중 다른 쪽은, 유기 EL 소자(14)의 애노드(후술되는 전극(12A))에 결합될 수 있다. 저장 커패시터(Cs)의 한 단자는 구동 트랜지스터(Tr1)의 게이트에 결합될 수 있다. 구동 트랜지스터(Tr1)가 p 채널 트랜지스터인 예에서, 저장 커패시터(Cs)의 다른 단자는 전압 Vcc의 배선에 결합될 수 있다.
스위칭 트랜지스터(Tr3)의 게이트는 주사선(WSL2)에 결합될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(Tr3)의 소스 및 드레인 중 하나는 유기 EL 소자(14)의 애노드에 결합될 수 있다. 유기 EL 소자(14)의 애노드와 분리된 스위칭 트랜지스터(Tr3)의 소스 및 드레인 중 다른 하나는 전압 Vss의 배선에 결합될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(Tr4)의 게이트는 주사선(WSL3)에 결합될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(Tr4)의 소스 및 드레인 중 하나는 EC 소자(15)에 결합될 수 있다. EC 소자(15)와 분리된 스위칭 트랜지스터(Tr4)의 소스 및 드레인 중 다른 하나는 신호 전압(Vsig2)의 배선에 결합될 수 있다. EC 소자(15)는, 유기 EL 소자(14)의 애노드 및 스위칭 트랜지스터(Tr4)의 소스 또는 드레인에 결합될 수 있다.
[구동기(30)]
구동기(30)는, 예를 들어, 수평 선택기(31)와 기입 스캐너(32)를 포함할 수 있다. 수평 선택기(31)는, 제어 신호에 응답하여(동기하여) 제어기(20)로부터 수신된 아날로그 신호 전압(Vsig)을 각각의 신호선(DTL)에 인가할 수 있다. 기입 스캐너(32)는 미리결정된 단위로 서브픽셀(12)을 주사할 수 있다.
[제어기(20)]
제어기(20)가 이제 설명될 것이다. 제어기(20)는, 예를 들어, 외부 디지털 화상 신호(Din)에 관해 미리결정된 보정을 수행하고, 보정된 화상 신호에 기초하여 신호 전압(Vsig)을 생성할 수 있다. 제어기(20)는 생성된 신호 전압(Vsig)을 수평 선택기(31)에 출력하고, 외부 동기 신호(Tin)에 응답하여(동기하여) 구동기(30) 내의 각각의 회로에 제어 신호를 출력할 수 있다.
유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15)가 이제 도 3 및 도 4를 참조하여 설명될 것이다. 도 3은 유기 EL 패널(10)의 예시적인 개략적인 구성을 나타낸다. 도 4는 도 3의 라인 A-A를 따라(즉, 픽셀(11)의 행 방향을 따라) 취해진 유기 EL 패널(10)의 예시적인 단면 구성을 나타낸다.
도 3에서, 도트들이 패터닝된 영역에는, 후술되는 발광 층이 제공될 수 있다. 적색광을 방출하는 서브픽셀(12)은 영역(R)에 제공될 수 있고, 녹색광을 방출하는 서브픽셀(12)은 영역(G)에 제공될 수 있고, 청색광을 방출하는 서브픽셀(12)은 영역(B)에 제공될 수 있고, 백색광을 방출하는 서브픽셀(12)은 영역(W)에 제공될 수 있다. 도 3에서, 각각의 픽셀(11)은 4개의 서브픽셀(12)을 포함할 수 있다.
유기 EL 패널(10)은 매트릭스로 배열된 픽셀(11)을 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 각각의 픽셀(11)은, 예를 들어, 적색광을 방출하는 서브픽셀(12), 녹색광을 방출하는 서브픽셀(12), 청색광을 방출하는 서브픽셀(12), 및 백색광을 방출하는 서브픽셀(12)을 포함할 수 있다. 유기 EL 패널(10)은 또한, 가시광을 투과하는 광 투과 영역(24B)을 각각 포함하는 복수의 비발광 픽셀을 포함할 수 있다.
적색광을 방출하는 서브픽셀(12)은 적색광을 방출하는 유기 EL 소자(14)를 포함할 수 있다. 녹색광을 방출하는 서브픽셀(12)은 녹색광을 방출하는 유기 EL 소자(14)를 포함할 수 있다. 청색광을 방출하는 서브픽셀(12)은 청색광을 방출하는 유기 EL 소자(14)를 포함할 수 있다. 백색광을 방출하는 서브픽셀(12)은 백색광을 방출하는 유기 EL 소자(14)를 포함할 수 있다.
유기 EL 패널(10)은 기판(21)을 포함할 수 있다. 기판(21)은, 예를 들어, 유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15)를 지지하는 베이스와, 베이스 상에 제공된 배선 층을 포함할 수 있다. 기판(21)의 베이스는, 예를 들어, 가시광에 대한 투과율을 갖는 기판일 수 있다. 기판(21)의 베이스는, 예를 들어, 무알칼리 유리, 소다 유리, 비형광 유리, 인산 유리, 붕산염 유리, 또는 석영을 포함할 수 있다. 대안으로서, 기판(21)의 베이스는, 예를 들어, 아크릴 수지, 스티렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 에폭시 수지, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 실리콘 수지, 또는 알루미나를 포함할 수 있다. 역시 대안으로서, 기판(21)의 베이스는, 가시광에 대한 투과율을 갖지 않는 기판일 수도 있다. 기판(21)의 배선 층은, 예를 들어, 각각의 픽셀(11)의 픽셀 회로(13)를 포함할 수 있다.
유기 EL 패널(10)은, 기판(21) 상에, 예를 들어, 서브픽셀(12)에 각각 포함되는 유기 EL 소자(14), 및 서브픽셀(12)에 각각 포함되는 EC 소자(15)를 포함할 수 있다. 유기 EL 패널(10)은 또한, 유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15)를 덮는 밀봉 층(26)을 포함할 수 있다. 밀봉 층(26)은, 예를 들어, 투광성 수지를 포함할 수 있다. 도 3에 나타낸 대안적인 예에서, 예를 들어, EC 소자(15)는 각각의 픽셀(11) 내의 서브픽셀(12)들 사이에서 공유될 수 있다. 역시 대안적인 예에서, EC 소자(15)는 복수의 픽셀(11) 내의 서브픽셀(12)들 사이에서 공유될 수 있다.
유기 EL 소자(14)는, 화상 신호(Din)에 기초한 신호 전압(Vsig)의 인가에 응답하여 발광 및 소광을 수행하는 디스플레이 소자일 수 있다. 유기 EL 소자(14)는, 예를 들어, 전극(14A), 인듐 주석 산화물(ITO) 층(14B), EL 층(14C), 및 ITO 층(14D)을 이 순서로 기판(21) 상에 포함할 수 있다. 전극(14A)은 애노드로서 역할을 할 수 있고, ITO 층(14D)은 캐소드로서 역할을 할 수 있다. ITO 층(14B) 대신에, 인듐 아연 산화물(IZO) 등의, 투명한 전기 전도성 재료를 포함하는 층이 제공될 수 있다. ITO 층(14D) 대신에, IZO 등의, 투명한 전기 전도성 재료를 포함하는 층이 제공될 수 있다. EL 층(14C)은, 예를 들어, 정공 주입 층, 정공 수송 층, 발광 층, 전자 수송 층, 및 전자 주입 층을 포함할 수 있고, 이들 층들은 기판(21)으로부터 이 순서로 적층된다.
이 예시적인 실시예에서, 정공 주입 층은 정공 주입 효율을 향상시킬 수 있다. 정공 수송 층은, 애노드로서 역할을 하는 전극(14A)으로부터 주입된 정공을 발광 층에 전달할 수 있다. 발광 층은 전자와 정공의 재결합을 통해 미리결정된 컬러의 광을 방출할 수 있다. 전자 수송 층은, 캐소드로서 역할을 하는 ITO 층(14D)으로부터 주입된 전자를 발광 층에 전달할 수 있다. 전자 주입 층은 전자 주입 효율을 향상시킬 수 있다.
전극(14A)은 예를 들어 기판(21) 상에 제공될 수 있다. 전극(14A)은, 알루미늄(Al), 은(Ag), 알루미늄 합금 또는 은 합금 등의, 반사성을 갖는 재료를 포함하는 반사성 전극일 수 있다. 전극(14A)이 광 반사성을 갖고 ITO 층(14D)이 광 투명성을 갖는 예에서, 유기 EL 소자(14)는 ITO 층(14D)을 통해 광을 방출하는 상부-방출 구조를 가질 수 있다. 대안적인 실시예에서, ITO 층(14D)은, 유기 EL 패널(10)의 전체 디스플레이 영역 위로 연장되는 ITO 층(25)의 일부일 수 있다. 이 예에서, ITO 층(25)은 유기 EL 소자(14)들 사이에서 공유될 수 있다.
EC 소자(15)는 전압의 인가에 응답하여 그들의 컬러를 가역적으로 변화시킴으로써, 유기 EL 패널(10) 상의 화상(즉, 유기 EL 소자(14)의 발광을 통해 생성된 화상)의 향상을 수행할 수 있는 향상 소자일 수 있다. 화상 신호(Din)와 무관한 신호 전압(Vsig2)은 EC 소자(15)에 인가될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "향상"이라는 용어는, 유기 EL 소자(14)의 발광을 통해 생성된 화상을 직접적으로 변경하지 않으면서, 발광하는 유기 EL 소자(14)에 인접한 영역에서, 흑색 디스플레이, 백색 디스플레이 등의 컬러 디스플레이와, 투명 상태와 반사 상태 사이의 투과율의 변조를 지칭한다. EC 소자(15)는 화상에 관한 이러한 향상을 수행할 수 있다.
EC 소자(15)는, 예를 들어, 전극(15A), EC 층(15B) 및 전극(15C)을 포함하고, 이들 층들은 기판(21) 상에 이 순서로 적층된다. 전극(15A 및 15C)은, 예를 들어, ITO, IZO 등의, 투명한 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. EC 층(15B)은 전기변색 재료를 포함할 수 있다. 전기변색 재료는, 전기변색 물질의 산화-환원 반응을 통해 그 광학적 속성에서 가역적 변화를 보일 수 있음으로써, 그 흡수 속성을 변화시킬 수 있다.
한 예에서, EC 소자(15)는 어떠한 전압도 수신하지 않는 동안 투명한 상태일 수 있고(즉, 광 투명성을 가짐), 전압을 수신할 때 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. 또 다른 예에서, EC 소자(15)는 어떠한 전압도 수신하지 않는 동안 백색 또는 회색 상태에 있을 수 있고, 전압을 수신할 때 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. 역시 또 다른 예에서, EC 소자(15)는 미리결정된 음의 전압을 수신하는 동안 미러 상태일 수 있고(즉, 광 반사성을 가짐), 미리결정된 양의 전압을 수신할 때 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. 역시 또 다른 예에서, EC 소자(15)는 미리결정된 음의 전압을 수신하는 동안 미러 상태일 수 있고(즉, 광 반사성을 가짐), 어떠한 전압도 수신하지 않는 동안 투명 상태로 변할 수 있다(즉, 광 투명성을 가짐).
한 예에서, EC 소자(15)는, 제1 ITO 층, IrO2 층, Ta2O5 층(즉, 고체-전해질 층), WO3 층(즉, 전기변색-재료 층), 및 제2 ITO 층을 포함할 수 있고, 이들 층들은 이 순서로 적층된다. 이러한 구성을 갖는 EC 소자(15)에 어떠한 전압도 인가되지 않는 동안, WO3 층은 투명 상태일 수 있다(즉, 광 투명성을 가짐). 한편, EC 소자(15)에 전압이 인가되어 WO3 층에 인접한 제2 ITO 층을 음의 전압에 있도록 하면, WO3 + xH+ + xe- -> HxWO3 반응에 의해 투명 상태의 WO3 층이 환원되어 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변하여, EC 소자(15)가 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태가 되게 한다.
또 다른 예에서, EC 소자(15)는, TiO2 층, 제1 ITO, IrO2 층, Ta2O5 층(즉, 고체-전해질 층), WO3 층(즉, 전기변색-재료 층), 및 제2 ITO 층을 포함할 수 있고, 이들 층들은 이 순서로 적층된다. TiO2 층은 백색-산란 속성을 가질 수 있다. 이러한 구성을 갖는 EC 소자(15)에 어떠한 전압도 인가되지 않는 동안, WO3 층은 투명 상태일 수 있는 반면(즉, 광 투명성을 가짐), EC 소자(15)는 TiO2 층의 백색-비산란 속성으로 인해 백색 또는 회색 상태에 있을 수 있다. EC 소자(15)에 전압이 인가되어 WO3 층에 인접한 제2 ITO 층을 음의 전압에 있도록 하면, WO3 + xH+ + xe- -> HxWO3 반응에 의해 투명 상태의 WO3 층이 환원되어 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변하여, EC 소자(15)가 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태가 되게 한다.
또 다른 예에서, EC 소자(15)는, 반사 금속 층, IrO2 층, Ta2O5 층(즉, 고체-전해질 층), WO3 층(즉, 전기변색-재료 층) 및 ITO 층을 포함할 수 있고, 이들 층들은 이 순서로 적층된다. 이러한 구성을 갖는 EC 소자(15)에 어떠한 전압도 인가되지 않는 동안, WO3 층은 투명 상태일 수 있고(즉, 광 투명성을 가짐), 따라서 EC 소자(15)는 반사 금속 층에 의한 광 반사로 인해 미러 상태에 있을 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐). 한편, EC 소자(15)에 전압이 인가되어 WO3 층에 인접한 ITO 층을 음의 전압에 있도록 하면, WO3 + xH+ + xe- -> HxWO3 반응에 의해 투명 상태의 WO3 층이 환원되어 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변하여, EC 소자(15)가 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태가 되게 한다.
역시 또 다른 예에서, EC 소자(15)는, "Applied physics express"; Volume 6, Issue 2, p: 026503; 2/1/2013 published by the Japan Society of Applied Physics through the Institute of Pure and Applied Physics; Onodera, Ryou; Seki, Yoshiyuki; Seki, Shigeyuki; Yamada, Katsumi; Sawada, Yutaka; and Uchida, Takayuki(이하에서는 "참고 문헌 1"이라고 함")에서 설명된 구성을 가질 수 있다. 이 예에서, ITO 층들 중 하나는 평탄한 ITO 층일 수 있고, 다른 ITO 층은 거친 ITO 층일 수 있다. 이러한 구성을 갖는 EC 소자(15)에 미리결정된 양의 전압이 인가되면(즉, 거친 ITO 층에 양의 전압이 인가되고, 평탄한 ITO 층에 음의 전압이 인가되면), EC 소자(15)가 평탄한 ITO 층 상의 Ag의 퇴적으로 인해 미러 상태가 될 수 있다(즉, 광 반사성을 갖는다). 한편, EC 소자(15)에 어떠한 전압도 인가되지 않는 동안, EC 소자(15)는 Ag의 용해로 인해 투명 상태에 있을 수 있다(즉, 광 투명성을 가짐).
이 예시적인 실시예에서, EC 소자(15)는 유기 EL 소자(14)를 둘러싸도록 기판(21)에 평행한 평면 상에 제공될 수 있다. 즉, 유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15)는 기판(21)에 평행한 평면 상에 제공될 수 있다. 도 4를 참조하면, 예를 들어, EC 소자(15)의 전극(15A)은 미리결정된 유기 EL 소자(14)의 전극(14A)의 단부(end portion)를 덮을 수 있다. 이 예시적인 실시예에서, EC 소자(15)의 전극(15A)은 미리결정된 유기 EL 소자(14)의 전극(14A)에 전기적으로 결합될 수 있다. EC 소자(15)의 전극(15A)은, 픽셀(11) 내의 서브픽셀(12)(예를 들어, 적색을 방출하는 서브픽셀(12))들 중 대응하는 하나의 전극(14A)에 전기적으로 결합될 수 있다. EC 소자(15)는 스위칭 트랜지스터(Tr4)에 결합된 전극(15D)을 포함할 수 있다. 전극(15D)은 전극(15C)과 접촉할 수 있다.
유기 EL 패널(10)은, 예를 들어, 기판(21)과 접촉하는 금속 층(22)과, 금속 층(22) 및 EC 층(15B)의 표면들과 접촉하는 ITO 층(23)을 더 포함할 수 있다. 금속 층(22)의 일부는, 유기 EL 소자(14)의 전극(14A)으로서 역할을 할 수 있다. 추가로, ITO 층(23)의 일부는, 유기 EL 소자(14)의 ITO 층(14B)으로서 역할을 할 수 있고, ITO 층(23)의 일부는 EC 소자(15)의 전극(15C)으로서 역할을 할 수 있다. EC 소자(15)가 어떠한 전압도 수신하지 않는 동안 백색 상태에 있을 수 있고 EC 소자(15)가 미리결정된 음의 전압을 수신할 때 미러 상태일 수 있는(광 반사성을 가짐)는 예에서, ITO 층(27)은, 예를 들어, 도 5에 나타낸 바와 같이, 금속 층(22) 및 ITO 층(14B) 대신에 제공될 수 있다. 이 실시예에서, ITO 층(27)의 일부는 유기 EL 소자(14)의 전극(14A)으로서 역할을 할 수 있고, ITO 층(27)의 일부는 EC 소자(15)의 전극(15A 및 15D)으로서 역할을 할 수 있다. 대안적인 예로서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 금속 층(28)이 ITO 층(27) 대신에 제공될 수 있다. 이 예에서, 금속 층(28)의 일부는 유기 EL 소자(14)의 전극(14A)으로서 역할을 할 수 있고, 금속 층(28)의 일부는 EC 소자(15)의 전극(15A 및 15D)으로서 역할을 할 수 있다.
유기 EL 패널(10)은 기판(21) 상에 절연 층(24)을 더 포함할 수 있다. 절연 층(24)은, EC 소자(15)의 전극(15C)과 유기 EL 소자(14)의 ITO 층(14D) 사이의 전기적 단락을 억제 또는 방지할 수 있다. 절연 층(24)은 예를 들어, SiN, SiON 또는 SiOx를 포함할 수 있다. 유기 EL 패널(10)은 기판(21) 상에 밀봉 층(26)을 더 포함할 수 있다. 밀봉 층(26)은 각각의 유기 EL 소자(14) 및 각각의 EC 소자(15)를 밀봉할 수 있다. 밀봉 층(26)은, 예를 들어, 에폭시 수지 및 비닐 수지 등의, 유기 재료를 포함할 수 있다.
[동작]
본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 디스플레이 유닛(1)의 예시적인 동작이 이제 설명될 것이다.
이하에서 EC 소자(15)들 각각이 전기변색 재료로서 WO3을 포함하고, 백색-산란 속성을 갖는 TiO2 층을 포함하지 않는 이 예시적인 실시예에 따른 디스플레이 유닛(1)의 동작을 설명한다. EC 소자(15)에 어떠한 전압도 인가되지 않는 동안, EC 소자(15)는, 예를 들어, 도 7의 좌측에 나타낸 바와 같이, 투명 상태에 있을 수 있다. 투명 상태의 EC 소자(15)들의 일부에 신호 전압 Vsig2가 인가되면, 신호 전압 Vsig2를 수신하는 EC 소자(15)는, 도 7의 우측에 나타낸 바와 같이, 투명 상태로부터 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. EC 소자(15)들 일부로의 전압의 인가가 중지되면, 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태의 EC 소자(15)는, 예를 들어, 도 7의 좌측에 나타낸 바와 같이, 투명 상태로 변할 수 있다.
이하에서 EC 소자(15)들 각각이 전기변색 재료로서 WO3을 포함하고, 백색-산란 속성을 갖는 TiO2 층을 포함하는 이 예시적인 실시예에 따른 디스플레이 유닛(1)의 동작을 설명한다. EC 소자(15)에 어떠한 전압도 인가되지 않는 동안, EC 소자(15)는, 예를 들어, 도 8의 좌측에 나타낸 바와 같이, 백색 또는 회색 상태에 있을 수 있다. 백색 또는 회색 상태의 EC 소자(15)들의 일부에 신호 전압 Vsig2가 인가되면, 신호 전압 Vsig2를 수신하는 EC 소자(15)는, 예를 들어, 도 8의 우측에 나타낸 바와 같이, 백색 또는 회색 상태로부터 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. EC 소자(15)들 일부로의 전압의 인가가 중지되면, 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태의 EC 소자(15)는, 예를 들어, 도 8의 좌측에 나타낸 바와 같이, 백색 또는 회색 상태로 변할 수 있다.
이하에서 EC 소자(15)들 각각이 전기변색 재료로서 WO3을 포함하고, 백색-산란 속성을 갖는 TiO2 층을 포함하지 않고, 각각의 전극(15A)이 높은 반사율을 갖는 금속 재료를 포함하는 이 예시적인 실시예에 따른 디스플레이 유닛(1)의 동작을 설명한다. EC 소자(15)에 어떠한 전압도 인가되지 않는 동안, 각각의 EC 소자(15)의 EC 층(15B)은 투명 상태에 있을 수 있고, EC 소자(15)는, 도 9의 좌측에 나타낸 바와 같이, 전극(15A)의 반사성으로 인해 미러 상태에 있을 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐). 미러 상태의 EC 소자(15)들(즉, 광 반사성을 갖는 EC 소자(15)들)의 일부에 신호 전압 Vsig2가 인가되면, 신호 전압 Vsig2를 수신하는 EC 소자(15)는, 예를 들어, 도 9의 우측에 나타낸 바와 같이, 미러 또는 광-반사 상태로부터 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. EC 소자(15)들 일부로의 전압의 인가가 중지되면, 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태의 EC 소자는, 도 9의 좌측에 나타낸 바와 같이, 미러 또는 광-반사 상태로 변할 수 있다.
이하에서, 각각의 EC 소자(15)가 전술된 참조 문헌 1에 설명된 구성을 가지며, ITO 층들 중 하나가 평탄한 ITO 층이고, 다른 ITO 층은 거친 ITO 층인, 이 예시적인 실시예에 따른 디스플레이 유닛(1)의 동작이 설명된다. 신호 전압 Vsig2에 대응하는 미리결정된 양의 전압이 EC 소자(15)에 인가되면(즉, 양의 전압이 거친 ITO 층에 인가되고, 음의 전압이 평탄한 ITO 층에 인가되면), EC 소자(15)는, 예를 들어, 도 9의 좌측에 나타낸 바와 같이, 미러가 될 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐). 신호 전압 Vsig2에 대응하는 미리결정된 음의 전압이 미러 또는 광 반사 상태의 EC 소자(15)에 인가되면(즉, 음의 전압이 거친 ITO 층에 인가되고, 양의 전압이 평탄한 ITO 층에 인가되면), 미러 또는 광-반사 상태의 EC 소자(15)는, 예를 들어, 도 9의 우측에 나타낸 바와 같이, 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. 신호 전압 Vsig2에 대응하는 미리결정된 양의 전압이 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태의 EC 소자(15)에 인가되면(즉, 양의 전압이 거친 ITO 층에 인가되고 음의 전압이 평탄한 ITO 층에 인가되면)에서, 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태의 EC 소자(15)는, 도 9의 좌측에 나타낸 바와 같이, 미러로 변할 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐).
이하에서, 각각의 EC 소자(15)가 전술된 참조 문헌 1에 설명된 구성을 가지며, ITO 층들 중 하나가 평탄한 ITO 층이고, 다른 ITO 층은 거친 ITO 층인, 이 예시적인 실시예에 따른 디스플레이 유닛(1)의 동작이 설명된다. 신호 전압 Vsig2에 대응하는 미리결정된 양의 전압이 EC 소자(15)에 인가되면(즉, 양의 전압이 거친 ITO 층에 인가되고, 음의 전압이 평탄한 ITO 층에 인가되면), 예를 들어, 도 10의 좌측에 나타낸 바와 같이, EC 소자(15)는 미러가 될 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐). 0 볼트의 신호 전압 Vsig2가 미러 또는 광-반사 상태의 EC 소자(15)에 인가되면(즉, 0 볼트의 전압이 거친 ITO 층과 평탄한 ITO 층 양쪽 모두에 인가되면), 미러 또는 광-반사 상태의 EC 소자(15)는, 예를 들어, 도 10의 우측에 나타낸 바와 같이, 광은 투명 상태로 변할 수 있다(즉, 광 투명성을 가짐). 신호 전압 Vsig2에 대응하는 미리결정된 양의 전압이 투명 상태의 EC 소자(15)에 인가되면(즉, 양의 전압이 거친 ITO 층에 인가되고 음의 전압이 평탄한 ITO 층에 인가되면), 투명 상태의 EC 소자(15)(즉, 광 투명성을 갖는 EC 소자(15))는, 예를 들어, 도 10의 좌측에 나타낸 바와 같이, 미러 상태로 변할 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐).
[제조 방법]
이하, 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 유기 EL 패널(10)의 제조 방법이 설명된다. 도 11 및 도 12는 유기 EL 패널(10)을 제조하기 위한 절차의 한 예를 나타낸다. 또한, 도 11 및 도 12는 각각 도 3의 라인 A-A를 따라 취해진 유기 EL 패널(10)의 단면 구성을 나타내고 있다는 점에 유의한다.
우선, 금속 재료가 기판(21) 상에 막으로 형성되고, 이 막이 패터닝되어, 예를 들어, 도 11a에 나타내는 바와 같이, 기판(21) 상에 전극(14A 및 15D)을 형성할 수 있다. 그 후, 전극(14A 및 15D)이 제공된 기판(21)의 전체 표면 위에 ITO 층이 형성되고, ITO 층이 패터닝되어, 예를 들어, 도 11a에 나타낸 바와 같이, 전극(15A)을 형성할 수 있다. 그 후, 도 11b를 참조하면, EC 층(15B)은 기판(21)의 전체 표면 위에 형성될 수 있고, 레지스트 층(110)은 전극(15A) 상에만 형성될 수 있다. EC 층(15B)은, 레지스트 층(110)을 마스크로서 이용하여 선택적으로 에칭될 수 있다. 에칭은, EC 층(15B)이 전극(14A)보다 높은 에칭 속도로 에칭되는 에칭액을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 금속계 전극(14A 및 15D)과 ITO 층의 라미네이트 구조물을 형성하기 위해, 에칭은, EC 층(15B)이 ITO 층보다 높은 에칭 속도로 에칭되는 에칭액을 이용하여 수행될 수 있다. 이들 프로세스들을 통해, EC 층(15B)은, 도 11c에 나타낸 바와 같이, 전극(15A) 상에만 형성될 수 있다. 그 후, 도 11d에 나타낸 바와 같이, 레지스트 층(110)이 제거될 수 있다.
그 후, 도 12a를 참조하면, EC 층(15B) 및 전극(14A)의 표면들 상에 ITO 층(23)이 형성됨으로써, EC 소자(15)를 형성할 수 있다. 그 후, 도 12b를 참조하면, 절연 층(24)은 EC 소자(15) 각각을 덮도록 형성될 수 있다. 그 후, 도 12c를 참조하면, 전극(14A) 상의 ITO 층(23)의 표면 상에 EL 층(14C)이 형성될 수 있다. 그 후, 각각의 EL 층(14C)의 표면을 포함하는 전체 디스플레이 영역에 걸쳐 ITO 층(25)(예를 들어, 도 4 참조)이 형성됨으로써, 유기 EL 소자(14)를 형성할 수 있다. 마지막으로, 밀봉 층(26)이 형성될 수 있다. 전술된 이들 프로세스들을 통해 유기 EL 패널(10)이 제조될 수 있다.
[픽셀의 동작]
본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 유기 EL 패널(10)의 각각의 픽셀(11)의 동작이 이제 설명될 것이다. 도 13은 유기 EL 패널(10)에 인가되는 다양한 전압의 예시적인 파형과, 유기 EL 패널(10)에서 발생되는 다양한 전압의 예시적인 파형을 나타낸다.
이 실시예에서, 스위칭 트랜지스터(Tr3), 스위칭 트랜지스터(Tr4), 및 기입 트랜지스터(Tr2)가 이 순서로 온으로 되고, 기입 트랜지스터(Tr2), 스위칭 트랜지스터(Tr4) 및 스위칭 트랜지스터(Tr3)가 이 순서로 오프된다. 이것은, 각각의 EC 소자(15)로의 미리결정된 전압의 인가와 동시에, 구동 트랜지스터(Tr1)의 게이트로의 신호 전압(Vsig)의 기입을 허용할 수 있다. 이 순서의 ON 동작은, 각각의 EC 소자(15)로의 비정상 충전을 억제한다. 대안으로서, 스위칭 트랜지스터(Tr3), 스위칭 트랜지스터(Tr4), 및 기입 트랜지스터(Tr2)가 동시에 온으로 될 수 있다. 역시 대안으로서, 스위칭 트랜지스터(Tr3) 및 스위칭 트랜지스터(Tr4)는 기입 트랜지스터(Tr2)가 온으로 된 후에 온으로 될 수 있다.
이 예시적인 실시예에서, 유기 EL 소자(14)에 의한 발광은 신호 전압(Vsig)의 기입 및 EC 소자(15)로의 전압의 인가 후에 수행될 수 있다. 즉, 이 실시예에서는 EC 소자(15) 및 유기 EL 소자(14)가 선택적으로 구동된다.
[예시적인 효과]
본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 디스플레이 유닛(1)의 몇 가지 효과가 이제 설명될 것이다.
이 예시적인 실시예에서, 유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15)는 픽셀 회로(13)에 의해 선택적으로 구동된다. 이것은, 예를 들어, 도 7 내지 도 10에 나타내는 바와 같이, 디스플레이 유닛(1)이 유기 EL 소자(14)를 이용하여 화상을 디스플레이하고 이와 동시에 EC 소자(15)를 이용한 화상의 향상을 수행하는 것을 허용한다. 따라서, 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다.
이 예시적인 실시예에서, 유기 EL 소자(14)와 EC 소자(15)는 서로 병렬로 결합될 수 있고, 유기 EL 소자(14)를 통해 흐르는 전류의 전류 경로(P1)는, 유기 EL 소자(14)와 EC 소자(15) 사이의 노드에서, EC 소자(15)를 통해 흐르는 전류의 전류 경로(P2)와 교차할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 도 7 내지 도 10에 나타내는 바와 같이, 디스플레이 유닛(1)이 유기 EL 소자(14)를 이용하여 화상을 디스플레이하고 이와 동시에 EC 소자(15)를 이용한 화상의 향상을 수행하는 것을 허용한다. 따라서, 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다.
예시적인 실시예에서, 유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15)는 기판(21)에 평행한 평면 상에 제공될 수 있다. 이것은, 유기 EL 소자(14)와 EC 소자(15)가 공통의 제조 프로세스로 형성되는 것을 허용하여, 제조 비용을 저감할 수 있다.
예시적인 실시예에서, EC 소자(15)는 서로 인접한 서브픽셀(12)들 사이에서 공유될 수 있다. 이 구성은, 각각의 서브픽셀(12)에 EC 소자(15)가 제공되는 구성과 비교하여, 간단한 방식으로 EC 소자(15)가 구동되는 것을 허용한다. 따라서, 디스플레이 유닛(1)에 대한 비용을 저감할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 유기 EL 패널(10)의 디스플레이 영역 내의 EC 소자(15)들의 일부는, 예를 들어, 도 7에 나타낸 바와 같이, 투명 상태로부터 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. 이것은, 유기 EL 소자(14)를 이용하여 투명 유기 EL 패널(10) 상에 디스플레이되는 화상이 콘트라스트에서 조정되는 것을 허용할 수 있다. 따라서, 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다.
예시적인 실시예에서, 유기 EL 패널(10)의 디스플레이 영역 내의 EC 소자(15)들의 일부는, 예를 들어, 도 8에 나타낸 바와 같이, 백색 또는 회색 상태로부터 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. 이것은, 유기 EL 소자(14)를 이용하여 유기 EL 패널(10) 상에 디스플레이되는 화상이 콘트라스트에서 조정되는 것을 허용할 수 있다. 따라서, 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다. 본 개시내용의 또 다른 예시적인 실시예에서, 메모리 기능을 갖는 EC 소자(15)만이 매우 낮은 전력으로 구동되어 패널 컬러를 백색으로부터 회색으로 변경시킬 수 있다. 이것은 화상이 사라질 때 나타나는 전형적인 흑색 패널의 거슬리는 외관을 완화할 수 있다. 또한, 백색 및 흑색 컬러로 디스플레이되는 화상이 EC 소자(15)만을 이용하여 달성될 수 있다. 이것은 배경화면 등의 화상이 매우 낮은 전력으로 디스플레이되는 것을 허용한다.
예시적인 실시예에서, 유기 EL 패널(10)의 디스플레이 영역 내의 EC 소자(15)들의 일부는, 예를 들어, 도 9에 나타낸 바와 같이, 미러 또는 광 반사 상태로부터 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. 이것은, EL 소자(14)를 이용하여 유기 EL 패널(10) 상에 디스플레이되는 화상이 콘트라스트에서 조정되는 것을 허용할 수 있다. 따라서, 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다.
예시적인 실시예에서, 유기 EL 패널(10)의 디스플레이 영역 내의 EC 소자(15)들의 일부는, 예를 들어, 도 10에 나타낸 바와 같이, 미러 또는 광-반사 상태로부터 투명 또는 광-투과 상태로, 및 투명 또는 광-투과 상태로부터 미러 또는 광-반사 상태로 변할 수 있다. 이것은 유기 EL 패널(10)이 미러 디스플레이 또는 투명 디스플레이로서 역할을 하는 것을 허용한다. 따라서, 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다.
[2. 변형 예]
상기 예시적인 실시예에 따른 유기 EL 패널(10)의 일부 변형 예가 이제 설명될 것이다.
[변형 예 A]
도 14는 본 개시내용의 상기 예시적인 실시예에 따른 유기 EL 패널(10)의 각각의 픽셀(11)에 포함된 서브픽셀(12)의 회로 구성의 변형 예 A를 나타낸다. 변형 예 A에서, 구동 트랜지스터(Tr1)는 n-채널 트랜지스터일 수 있다. 저장 커패시터(Cs)는 구동 트랜지스터(Tr1)의 게이트 및 유기 EL 소자(14)의 애노드에 결합될 수 있다. 변형 예 A에 있어서도, 전류 경로(P1)는, EC 소자(15)와 유기 EL 소자(14) 사이의 노드에서, 전류 경로(P2)와 교차할 수 있다. 이것은 픽셀 회로(13)가 유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15)를 선택적으로 구동하는 것을 허용한다. 따라서, 변형 예 A의 디스플레이 유닛(1)이 전술된 예시적인 실시예와 유사하거나 동일한 효과를 제공하는 것이 가능하다.
추가로, 변형 예 A에서, 제어기(20) 및 구동기(30)는, 예를 들어, 도 15에 나타낸 바와 같이, 각각의 서브픽셀(12) 내의 구동 트랜지스터(Tr1)의 임계값 보정을 수행할 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "임계값 보정"이란, 구동 트랜지스터(Tr1)의 게이트-소스 전압을 구동 트랜지스터(Tr1)의 임계값 전압에 가깝게 보정하는 동작을 말한다. 도 15에 나타낸 구동 타이밍을 참조하면, 임계값 보정을 위한 준비 시간 전에 스위칭 트랜지스터들(Tr3 및 Tr4)이 온으로 되고, 이로써 전압 Vss 및 Vsig2가 EC 소자(15)의 각각의 단자에 인가된다. 그 후, 임계값 보정 및 신호 기입이 수행되어 유기 EL 소자(14)를 발광시킬 수 있다. 임계값 보정 전의 각각의 EC 소자(15)로의 전압 인가는, 임계값 보정에 의해 야기된 구동 트랜지스터(Tr1)의 소스 전위의 변동에 관계없이, EC 소자(15) 각각에 정전압이 공급되는 것을 허용한다.
각각의 서브픽셀(12) 내의 구동 트랜지스터(Tr1)의 임계값 보정을 수반하는 변형 예 A에서는, 더 높은 디스플레이 품질을 갖는 화상 디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다.
[변형 예 B]
도 16은 본 개시내용의 상기 예시적인 실시예에 따른 유기 EL 패널(10)의 단면 구성의 변형 예 B를 나타낸다. 변형 예 B에서, 유기 EL 소자(14)와 EC 소자(15)는 서로 라미네이트될 수 있다. 예를 들어, 도 16에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 소자(14)는 EC 소자(15) 상에 제공될 수 있다. EC 소자(15)는, 기판(21)의 법선 방향으로부터 보았을 때, 유기 EL 소자(14)의 전체 발광 영역 쪽으로 향하도록 제공될 수 있다. 변형 예 B에서, EC 소자(15)는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 소자(14)의 발광 영역의 일부(예를 들어, 중앙부) 쪽으로 향하도록 제공될 수 있다. 또한, 유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15)는, 예를 들어, 도 16에 나타낸 바와 같이, 절연 층(41)에 임베딩될 수 있다. 이 예에서는, EC 소자(15)의 전극(15A) 및 유기 EL 소자(14)의 전극(14A)으로서 역할을 하는 공통 전극이 제공될 수 있고, 인출 배선(lead-out wiring line)으로서 역할을 하는 접속(42)이 절연 층(41)에 제공될 수 있고 전극(15A) 및 전극(14A)으로서 역할을 하는 공통 전극에 전기적으로 결합될 수 있다. 이 구성은, EC 소자(15) 및 유기 EL 소자(14)가 공통 층에 제공되는 구성과 비교하여, EC 소자(15) 및 유기 EL 소자(14)가 밀집되어 제공되는 것을 허용한다. 따라서, 더 높은 해상도를 갖는 화상 디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다.
[동작]
이제, 변형 예 B에 따른 디스플레이 유닛(1)의 동작이 설명될 것이다.
각각의 EC 소자(15)가 전기변색 재료로서 WO3을 포함하고, 백색 산란 속성을 갖는 어떠한 TiO2 층도 포함하지 않으며, 각각의 EC 소자(15)의 전극(15A 및 15D)이 ITO 또는 IZO 등의 투명한 전기 전도성 재료를 포함할 수 있는 변형 예 B에 따른 디스플레이 유닛(1)의 동작이 이하에서 설명된다. EC 소자(15) 및 유기 EL 소자(14)에 어떠한 전압도 인가되지 않는 동안, 예를 들어, 도 17의 좌측에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 소자(14)는 투명 상태일 수 있고, 투명 상태의 각각의 유기 EL 소자(14) 바로 아래의 EC 소자(15)는 투명 상태에 있을 수 있다. 도 17을 참조하면, 도트가 없는 유기 EL 소자(14)는 발광하지 않고 투명 상태에 있다. 유기 EL 소자(14)들 중 일부에 신호 전압 Vsig가 인가되고, EC 소자(15)들 중 일부에 신호 전압 Vsig2가 인가되면, 예를 들어, 도 17의 우측에 나타낸 바와 같이, 신호 전압 Vsig를 수신하는 유기 EL 소자(14)는 발광하고, 신호 전압 Vsig2를 수신하는 EC 소자(15)는 투명 상태로부터 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. 도 17을 참조하면, 도트가 있는 유기 EL 소자(14)가 발광하고 있다. 유기 EL 소자(14)들 중 일부 및 EC 소자(15)들 중 일부로의 전압 인가가 중단되면, 예를 들어, 도 17의 좌측에 나타낸 바와 같이, 발광하는 유기 EL 소자(14)는 발광을 중단하여 투명 상태로 되고, 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태의 EC 소자(15)는 투명 상태로 변할 수 있다.
이하에서 EC 소자(15)들 각각이 전기변색 재료로서 WO3을 포함하고, 산란 속성을 갖는 TiO2 층을 포함하는 변형 예 B에 따른 디스플레이 유닛(1)의 동작을 설명한다. EC 소자(15) 및 유기 EL 소자(14)에 어떠한 전압도 인가되지 않는 동안, 예를 들어, 도 18의 좌측에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 소자(14)는 투명 상태일 수 있고, 각각의 유기 EL 소자(14) 바로 아래의 EC 소자(15)는 백색 또는 회색 상태에 있을 수 있다. 유기 EL 소자(14)들 중 일부에 신호 전압 Vsig가 인가되고, EC 소자(15)들 중 일부에 신호 전압 Vsig2가 인가되면, 예를 들어, 도 18의 우측에 나타낸 바와 같이, 신호 전압 Vsig를 수신하는 유기 EL 소자(14)는 발광하고, 신호 전압 Vsig2를 수신하는 EC 소자(15)는 백색 또는 회색 상태로부터 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. 유기 EL 소자(14)들 중 일부 및 EC 소자(15)들 중 일부로의 전압 인가가 중단되면, 예를 들어, 도 18의 좌측에 나타낸 바와 같이, 발광하는 유기 EL 소자(14)는 발광을 중단하여 투명 상태로 되고, 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태의 EC 소자(15)는 백색 또는 회색 상태로 변할 수 있다.
이하에서 EC 소자(15)들 각각이 전기변색 재료로서 WO3을 포함하고, 백색-산란 속성을 갖는 TiO2 층을 포함하지 않고, 각각의 전극(15C)이 높은 반사율을 갖는 금속 재료를 포함하는 변형 예 B에 따른 디스플레이 유닛(1)의 동작을 설명한다. EC 소자(15) 및 유기 EL 소자(14)에 어떠한 전압도 인가되지 않는 동안, 유기 EL 소자(14)는 투명 상태일 수 있고, 예를 들어, 도 19의 좌측에 나타낸 바와 같이, 투명 상태의 각각의 유기 EL 소자(14) 바로 아래의 EC 소자(15)는 전극(15C)의 반사성으로 인해 미러 상태에 있을 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐). 도 19를 참조하면, 별모양이 있는 EC 소자(15)는 미러 상태에 있다. 유기 EL 소자(14)들 중 일부에 신호 전압 Vsig가 인가되고, EC 소자(15)들 중 일부에 신호 전압 Vsig2가 인가되면, 예를 들어, 도 19의 우측에 나타낸 바와 같이, 신호 전압 Vsig를 수신하는 유기 EL 소자(14)는 발광하고, 신호 전압 Vsig2를 수신하는 EC 소자(15)는 미러 또는 광-반사 상태로부터 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. 유기 EL 소자(14)들 중 일부 및 EC 소자(15)들 중 일부로의 전압 인가가 중단되면, 예를 들어, 도 19의 좌측에 나타낸 바와 같이, 발광하는 유기 EL 소자(14)는 발광을 중단하여 투명 상태로 되고, 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태의 EC 소자(15)는 미러 상태로 변할 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐).
이하에서, 각각의 EC 소자(15)가 전술된 참조 문헌 1에 설명된 구성을 가지며, ITO 층들 중 하나가 평탄한 ITO 층이고, 다른 ITO 층은 거친 ITO 층인, 변형 예 B에 따른 디스플레이 유닛(1)의 동작이 설명된다. 신호 전압 Vsig2에 대응하는 미리결정된 양의 전압이 EC 소자(15)에 인가되고(즉, 양의 전압이 거친 ITO 층에 인가되고 음의 전압이 평탄한 ITO 층에 인가되고), 유기 EL 소자(14)에 어떠한 전압도 인가되지 않으면, 예를 들어, 도 19의 좌측에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 소자(14)는 투명 상태에 있을 수 있고, 투명 상태의 각각의 유기 EL 소자(14) 바로 아래의 EC 소자(15)는 미러 상태에 있을 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐). 유기 EL 소자(14)들 중 일부에 신호 전압 Vsig가 인가되고, EC 소자(15)들 중 일부에, 신호 전압 Vsig2에 대응하는 미리결정된 음의 전압이 인가되면(즉, 음의 전압이 거친 ITO 층에 인가되고 양의 전압이 평탄한 ITO 층에 인가되면), 예를 들어, 도 19의 우측에 나타낸 바와 같이, 신호 전압 Vsig를 수신하는 유기 EL 소자(14)는 발광하고, 신호 전압 Vsig2를 수신하는 EC 소자(15)는 미러 또는 광-반사 상태로부터 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변할 수 있다. 유기 EL 소자(14)들 중 일부로의 전압 인가가 중단되고 EC 소자(15)들 중 일부에, 신호 전압 Vsig2에 대응하는 미리결정된 양의 전압이 인가되면(즉, 양의 전압이 거친 ITO 층에 인가되고 음의 전압이 평탄한 ITO 층에 인가되면) 인가가 중단되면, 예를 들어, 도 19의 좌측에 나타낸 바와 같이, 발광하는 유기 EL 소자(14)는 발광을 중단하여 투명 상태로 되고, 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태의 EC 소자(15)는 미러 상태로 변할 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐).
이하에서, 각각의 EC 소자(15)가 전술된 참조 문헌 1에 설명된 구성을 가지며, ITO 층들 중 하나가 평탄한 ITO 층이고, 다른 ITO 층은 거친 ITO 층인, 변형 예 B에 따른 디스플레이 유닛(1)의 동작이 설명된다. 신호 전압 Vsig2에 대응하는 미리결정된 양의 전압이 EC 소자(15)에 인가되고(즉, 양의 전압이 거친 ITO 층에 인가되고 음의 전압이 평탄한 ITO 층에 인가되고), 유기 EL 소자(14)에 어떠한 전압도 인가되지 않으면, 예를 들어, 도 20의 좌측에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 소자(14)는 투명 상태에 있을 수 있고, 투명 상태의 각각의 유기 EL 소자(14) 바로 아래의 EC 소자(15)는 미러 상태에 있을 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐). 유기 EL 소자(14)들 중 일부에 신호 전압 Vsig가 인가되고, EC 소자(15)들 중 일부에, 0 볼트의 신호 전압 Vsig2가 인가되면(즉, 0V의 전압이 거친 ITO 층과 평탄한 ITO 층 양쪽 모두에 인가되면), 예를 들어, 도 20의 우측에 나타낸 바와 같이, 신호 전압 Vsig를 수신하는 유기 EL 소자(14)는 발광하고, 신호 전압 Vsig2를 수신하는 EC 소자(15)는 미러 또는 광-반사 상태로부터 투명 또는 광-투과 상태로 변할 수 있다. 유기 EL 소자(14)들 중 일부로의 전압 인가가 중단되고 EC 소자(15)들 중 일부에, 신호 전압 Vsig2에 대응하는 미리결정된 양의 전압이 인가되면(즉, 양의 전압이 거친 ITO 층에 인가되고 음의 전압이 평탄한 ITO 층에 인가되면) 인가가 중단되면, 예를 들어, 도 20의 좌측에 나타낸 바와 같이, 발광하는 유기 EL 소자(14)는 발광을 중단하여 투명 상태로 되고, 투명 상태의 EC 소자(15)(즉, 광 투명성을 갖는 EC 소자(15))는 미러 상태로 변할 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐).
전술된 바와 같이, 도 17 내지 도 20에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 소자(14)를 이용하여 화상을 디스플레이하고 이와 동시에 EC 소자(15)를 이용한 화상의 향상을 수행하는 것이 변형 예 B에서도 가능하다. 따라서, 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다.
변형 예 B에서, 스위칭 트랜지스터(Tr3)에 결합된 정전압 배선과 스위칭 트랜지스터(Tr4)에 결합된 정전압 배선이, 예를 들어, 도 21 및 도 22에 나타낸 바와 같이, EC 소자(15) 및 유기 EL 소자(14)의 라미네이트된 구조 때문에, 상기 예시적인 실시예 및 변형 예 A의 경우와는 반대로 되어 있다. 본 개시내용의 변형 예 B에 있어서도, 전류 경로(P1)는, EC 소자(15)와 유기 EL 소자(14) 사이의 노드에서, 전류 경로(P2)와 교차할 수 있다. 이것은 픽셀 회로(13)가 유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15)를 선택적으로 구동하는 것을 허용한다. 따라서, 변형 예 B의 디스플레이 유닛(1)이 전술된 예시적인 실시예 및 변형 예와 유사하거나 동일한 효과를 제공하는 것이 가능하다.
[변형 예 C]
도 23은 전술된 변형 예 B에 따른 유기 EL 패널(10)의 단면 구성의 변형 예 C를 나타낸다. 변형 예 C에서, 유기 EL 패널(10)은 블랙 매트릭스(43)를 포함할 수 있다. 블랙 매트릭스(43)는, 유기 EL 패널(10)의 법선 방향으로부터 보았을 때, 각각의 2개의 인접하는 유기 EL 소자(14)들 사이의 갭에 제공될 수 있다. 블랙 매트릭스(43)는, 예를 들어, 밀봉 층(26)의 상위 표면과 접촉할 수 있다.
도 24는 변형 예 C에 따른 유기 EL 패널(10)의 상위 표면의 예시적인 구성을 나타낸다. 도 24에서, 유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15) 양쪽 모두는 투명 상태에 있다. 도 24에 나타낸 바와 같이, 각각의 2개의 인접하는 유기 EL 소자(14)들 사이의 갭은, 유기 EL 패널(10)의 법선 방향으로부터 보았을 때, 블랙 매트릭스(43)의 존재로 인해 흑색 상태에 있을 수 있다. 변형 예 C에서도 전술된 예시적인 실시예 및 변형 예에서와 같이 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다.
[변형 예 D]
도 25는 전술된 변형 예 B에 따른 유기 EL 패널(10)의 단면 구성의 변형 예 D를 나타낸다. 변형 예 D에서, 유기 EL 패널(10)은 미러 층(44)을 가질 수 있다. 미러 층(44)은 높은 반사율을 갖는 금속 재료를 포함할 수 있다. 미러 층(44)에 이용되는 고 반사성 금속 재료의 특정한 그러나 비제한적인 예는, 알루미늄(Al), 은(Ag), 알루미늄 합금, 및 은 합금을 포함할 수 있다. 미러 층(44)은, 유기 EL 패널(10)의 법선 방향으로부터 보았을 때, 각각의 2개의 인접하는 유기 EL 소자(14)들 사이의 갭에 제공될 수 있다. 미러 층(44)은, 예를 들어 기판(21)의 상위 표면 상에 제공될 수 있다.
도 26은 변형 예 D에 따른 유기 패널(10)의 상위 표면의 예시적인 구성을 나타낸다. 도 26에서, 유기 EL 소자(14) 및 EC 소자(15) 양쪽 모두는 투명 상태에 있다. 도 26에 나타낸 바와 같이, 각각의 2개의 인접하는 유기 EL 소자(14)들 사이의 갭은, 유기 EL 패널(10)의 법선 방향으로부터 보았을 때, 미러 층(44)의 존재로 인해 미러 상태에 있을 수 있다(즉, 광 반사성을 가짐). 변형 예 D에서도 전술된 예시적인 실시예 및 변형 예에서와 같이 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다.
[변형 예 E]
도 27 내지 도 30에 나타낸 변형 예 E에 따르면, 예를 들어, 전술된 예시적인 실시예 및 변형 예에서 유기 EL 소자(14) 대신에 액정 셀(16)이 제공될 수 있다. 변형 예 E에 있어서도, 전류 경로(P1)는, EC 소자(15)와 액정 셀(16) 사이의 노드에서, 전류 경로(P2)와 교차할 수 있다. 이것은 픽셀 회로(13)가 액정 셀(16) 및 EC 소자(15)를 선택적으로 구동하는 것을 허용한다. 따라서, 변형 예 E의 디스플레이 유닛(1)이 전술된 예시적인 실시예 및 변형 예와 유사하거나 동일한 효과를 제공하는 것이 가능하다. 픽셀 회로(13)의 구성은 도 27 내지 도 30에 나타낸 예시적인 구성으로 제한되지 않고, 예를 들어, 도 31에 나타낸 간단한 회로 구성일 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 도 31에서, 픽셀 회로(13)는 스위칭 트랜지스터(Tr5 및 Tr6) 및 저장 커패시터(C1)를 포함할 수 있다. 스위칭 트랜지스터(Tr5)의 게이트는 주사선(WSL1)에 결합될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(Tr5)의 소스 및 드레인 중 하나는 신호선(DTL)에 결합될 수 있다. 신호선(DTL)에 분리된 스위칭 트랜지스터(Tr5)의 소스 및 드레인 중 다른 하나는 EC 소자(15)에 결합될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(Tr6)의 게이트는 주사선(WSL3)에 결합될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(Tr6)의 소스 및 드레인 중 하나는 EC 소자(15)에 결합될 수 있다. EC 소자(15)와 분리된 스위칭 트랜지스터(Tr6)의 소스 및 드레인 중 다른 하나는 신호 전압(Vsig2)의 배선에 결합될 수 있다. 액정 셀(16)은 스위칭 트랜지스터(Tr5)와 EC 소자(15) 사이의 노드와 고정 전압 라인(Vcom)에 결합될 수 있다. 마찬가지로, 저장 커패시터(C1)는 스위칭 트랜지스터(Tr5)와 EC 소자(15) 사이의 노드 및 고정 전압 라인(Vcom)에 결합될 수 있다. 즉, 결정 셀(16)과 저장 커패시터(C1)는 서로 병렬로 결합될 수 있다. 결정 셀(16)은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 "광 변조기(optical modulator)"의 특정적인 그러나 비제한적인 예에 대응할 수 있다.
[변형 예 F]
도 32 및 도 33에 나타낸 변형 예 F에 따르면, 예를 들어, 전술된 예시적인 실시예 및 변형 예에서 EC 소자(15) 대신에 전기영동(EP) 소자(17)가 제공될 수 있다. EP 소자(17)는, 기판(121), 밀봉 층(126), 및 격벽(123)에 의해 정의된 공간 내에 액체(124)를 수용할 수 있다. 액체(124)는 미립자(125)를 함유할 수 있다. 미립자(125)는, EP 소자(17)의 투광성 및 차광성을 제어하기 위해, 각각의 격벽(123) 상에 제공된 쌍을 이룬 전극(122)으로의 전압의 인가에 응답하여 액체(124) 중에 한 곳에서 응집되거나 액체(124) 내에 분산될 수 있다. 도 32에서, 미립자(125)가 액체(124) 중에 분산되어 있다. 도 33에서, 미립자(125)는 한 곳에서 응집되어 있다.
또한, EC 소자(15) 대신에 EP 소자(17)가 제공되는 변형 예 F에 있어서도, 전술된 예시적인 실시예 및 변형 예에서와 같이, 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다.
[변형 예 G]
도 34에 나타낸 변형 예 G에 따르면, 예를 들어, 전술된 예시적인 실시예 및 변형 예에서 EC 소자(15) 대신에 전기습윤(EW) 소자(18)가 제공될 수 있다. EW 소자(18)는, 기판(131) 상에 제공된 절연 층(132), 밀봉 층(136), 및 격벽(133)에 의해 정의된 공간 내에 전해질(134)을 수용할 수 있다. 전해질(134)은 유색 오일(135)을 함유할 수 있다. 오일(135)은, EW 소자(18)의 투광성 및 차광성을 제어하기 위해, 격벽(133)에 제공된 전극 및 기판(131) 상의 미리결정된 위치에 제공된 전극(137)으로의 전압의 인가에 응답하여 한 곳에 응집되거나 공간에 분산될 수 있다. 도 34에서, 오일(135)은 전해질(134) 내에 분산되어 있다. 도 35에서, 오일(135)은 한 곳에서 응집되어 있다.
또한, EC 소자(15) 대신에 EW 소자(18)가 제공되는 변형 예 E에 있어서도, 전술된 예시적인 실시예 및 변형 예에서와 같이, 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다.
[3. 적용 예]
이하, 본 개시내용의 임의의 예시적인 실시예 또는 변형 예에 따른 디스플레이 유닛(1)의 적용 예가 설명된다. 본 개시내용의 임의의 예시적인 실시예 또는 변형 예에 따른 디스플레이 유닛(1)은 외부 또는 내부 화상 신호에 기초하여 화상 또는 사진을 디스플레이하는 전자 장치의 다양한 디스플레이 디바이스에 적용가능하다. 전자 장치의 비제한적인 예는, 텔레비전, 디지털 카메라, 노트북 퍼스널 컴퓨터, 시트형 퍼스널 컴퓨터, 모바일 전화 등의 휴대 단말 디바이스, 비디오 카메라를 포함할 수 있다.
도 36은 적용 예에 따른 예시적인 외관을 갖는 전자 장치(2)의 사시도이다. 전자 장치(2)는, 예를 들어, 주면(main face) 상에 디스플레이 표면(320)을 갖는 본체(310)를 포함하는 시트형 퍼스널 컴퓨터일 수 있다. 본 개시내용의 임의의 상기 예시적인 실시예 또는 변형 예에 따른 디스플레이 유닛(1)은 전자 장치(2)의 디스플레이 표면(320) 상에 제공될 수 있다. 디스플레이 유닛(1)은, 유기 EL 패널(10)이 전자 장치(2)의 전면(front surface) 상에 제공되도록 배치될 수 있다. 본 적용 예에서는, 본 개시내용의 임의의 상기 예시적인 실시예 또는 변형 예에 따른 디스플레이 유닛(1)은 디스플레이 표면(320) 상에 제공될 수 있다. 이것은, 전자 장치(2)가 높은-콘트라스트의 화상 디스플레이를 달성하는 것을 허용한다.
본 개시내용이, 전술된 예시적인 실시예 변형 예 및 적용 예를 참조하여 설명되었지만, 이들 예시적인 실시예, 변형 예, 및 적용 예는 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안되며, 다양한 방식으로 변형될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 효과는 단지 예일 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 본 개시내용의 예시적인 실시예의 효과는 본 명세서에서 설명된 것들로 제한되지 않는다. 본 개시내용은 본 명세서에서 설명된 것들 이외의 임의의 효과를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 개시내용은 본 명세서에 포함된 다양한 예시적인 실시예들 및 변형 예들 중 일부 또는 모두의 임의의 가능한 조합을 포함한다.
본 개시내용의 상기 예시적인 실시예들로부터 적어도 다음과 같은 구성을 달성하는 것이 가능하다.
(1) 디스플레이 유닛은,
매트릭스로 배열된 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널을 포함하고, 픽셀들 각각은:
광 변조기 및 자체발광 소자 중 하나;
전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나; 및
광 변조기 및 자체발광 소자 중 하나를 선택적으로 구동하고, 전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나를 선택적으로 구동하도록 구성된 픽셀 회로
를 포함한다.
(2) (1)에서,
전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나는 광 변조기 및 자체발광 소자 중 하나에 병렬로 결합되고,
픽셀 회로는, 전기변색 소자, 전기영동 소자 및 전기습윤 소자 중 하나와, 광 변조기 및 자체발광 소자 중 하나 사이의 노드에서 서로 교차하는 제1 전류 경로 및 제2 전류 경로를 가지며, 제1 전류 경로는 광 변조기 및 자체발광 소자 중 하나를 통해 흐르는 전류의 경로이고, 제2 전류 경로는, 전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나를 통해 흐르는 전류의 경로이다.
(3) (1) 또는 (2)에서,
디스플레이 패널은 복수의 픽셀을 지지하는 기판을 더 포함하고,
전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나와, 광 변조기 및 자체발광 소자 중 하나는, 기판에 평행한 평면 상에 제공된다.
(4) (1) 또는 (2)에서, 전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나와, 광 변조기 및 자체발광 소자 중 하나는, 서로 라미네이트된다.
(5) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에서, 전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나는 복수의 픽셀 사이에서 공유된다.
(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에서, 전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나는 어떠한 전압도 수신하지 않는 동안에 광 투명성을 갖고, 전압을 수신할 때 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변한다.
(7) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에서, 전기변색 소자는 어떠한 전압도 수신하지 않는 동안 백색 또는 회색 상태에 있고, 전압을 수신할 때 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변한다.
(8) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에서, 전기변색 소자는 어떠한 전압도 수신하지 않는 동안 광 반사성을 갖고, 전압을 수신할 때 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변한다.
(9) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에서, 전기변색 소자는 양의 전압을 수신하는 동안 광 반사성을 갖고, 어떠한 전압도 수신하지 않는 동안 광 투명성을 갖는다.
본 개시내용의 임의의 예시적인 실시예 또는 변형 예에 따른 디스플레이 유닛에서, 디스플레이 소자(예를 들어, 광 변조기 또는 자체발광 소자)와 향상 소자(예를 들어, 전기변색 소자, 전기영동 소자, 또는 전기습윤 소자)는 픽셀 회로에 의해 선택적으로 구동된다. 따라서, 디스플레이 소자를 이용하여 화상을 디스플레이하고 이와 동시에 향상 소자를 이용한 화상의 향상을 수행하는 것이 가능하다.
본 개시내용의 임의의 예시적인 실시예 또는 변형 예에 따른 디스플레이 유닛에서, 디스플레이 소자를 이용한 화상 디스플레이는 향상 소자를 이용한 화상의 향상과 함께 수행된다. 따라서, 새로운 화상-디스플레이 표현을 달성하는 것이 가능하다. 본 개시내용의 예시적인 실시예 및 변형 예의 효과는 전술된 것들로 제한되지 않고, 본 명세서에서 설명된 임의의 효과일 수도 있다.
본 개시내용이 예시적인 실시예들의 측면에서 설명되었지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 설명된 예시적인 실시예들에서 이하의 청구항들에 의해 정의된 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 변형이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 청구항들 내의 제한사항들은 청구항들에서 이용된 용어에 기초하여 넓게 해석되어야 하고 본 명세서에서 설명된 예들 또는 본 출원의 진행 동안에 설명된 예로 제한되지 않고, 이 예들은 비배타적인 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 본 개시내용에서, 용어 제1, 제2 등의 사용은 임의의 순서나 중요도를 나타내는 것이 아니라, 용어 제1, 제2 등은 한 요소를 다른 요소로부터 구분하기 위해 사용된다. 본 명세서에서 사용된 용어 "~상에 배치된/~ 상에 제공된/~ 상에 형성된" 및 그 변형은, 서로 직접 접촉하여 배치되거나 중간 구조물을 개재시킴으로써 간접 접촉하여 배치된 요소들을 지칭한다. 또한, 본 개시내용의 어떠한 요소나 컴포넌트도 그 요소나 컴포넌트가 이하의 청구항들에서 명시적으로 기재되는지에 관계없이 일반에게 공개되는 것은 아니다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 디스플레이 유닛으로서,
    매트릭스로 배열된 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널
    을 포함하고, 상기 픽셀들 각각은:
    광 변조기 및 자체발광 소자(self-luminescent element) 중 하나;
    전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나; 및
    상기 광 변조기 및 상기 자체발광 소자 중 상기 하나를 선택적으로 구동하고, 상기 전기변색 소자, 상기 전기영동 소자, 및 상기 전기습윤 소자 중 상기 하나를 선택적으로 구동하도록 구성된 픽셀 회로
    를 포함하고,
    상기 전기변색 소자, 상기 전기영동 소자, 및 상기 전기습윤 소자 중 상기 하나는 상기 광 변조기 및 상기 자체발광 소자 중 상기 하나에 병렬로 결합되고,
    상기 픽셀 회로는 상기 전기변색 소자, 상기 전기영동 소자, 및 상기 전기습윤 소자 중 상기 하나와, 상기 광 변조기 및 상기 자체발광 소자 중 상기 하나 사이의 노드에서 서로 교차하는 제1 전류 경로 및 제2 전류 경로를 가지며, 상기 제1 전류 경로는 상기 광 변조기 및 상기 자체발광 소자 중 상기 하나를 통해 흐르는 전류의 경로이고, 상기 제2 전류 경로는 상기 전기변색 소자, 상기 전기영동 소자, 및 상기 전기습윤 소자 중 상기 하나를 통해 흐르는 전류의 경로인, 디스플레이 유닛.
  3. 디스플레이 유닛으로서,
    매트릭스로 배열된 복수의 픽셀을 포함하는 디스플레이 패널
    을 포함하고, 상기 픽셀들 각각은:
    광 변조기 및 자체발광 소자(self-luminescent element) 중 하나;
    전기변색 소자, 전기영동 소자, 및 전기습윤 소자 중 하나; 및
    상기 광 변조기 및 상기 자체발광 소자 중 상기 하나를 선택적으로 구동하고, 상기 전기변색 소자, 상기 전기영동 소자, 및 상기 전기습윤 소자 중 상기 하나를 선택적으로 구동하도록 구성된 픽셀 회로
    를 포함하고,
    상기 디스플레이 패널은 상기 복수의 픽셀을 지지하는 기판을 더 포함하고,
    상기 전기변색 소자, 상기 전기영동 소자, 및 상기 전기습윤 소자 중 상기 하나와, 상기 광 변조기 및 상기 자체발광 소자 중 상기 하나는 상기 기판에 평행한 평면 상에 제공되는, 디스플레이 유닛.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전기변색 소자, 상기 전기영동 소자, 및 상기 전기습윤 소자 중 상기 하나와, 상기 광 변조기 및 상기 자체발광 소자 중 상기 하나는 서로 라미네이트되는, 디스플레이 유닛.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전기변색 소자, 상기 전기영동 소자, 및 상기 전기습윤 소자 중 상기 하나는 상기 복수의 픽셀 사이에서 공유되는, 디스플레이 유닛.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전기변색 소자, 상기 전기영동 소자, 및 상기 전기습윤 소자 중 상기 하나는 어떠한 전압도 수신하지 않는 동안에 광 투명성을 갖고, 전압을 수신할 때 흑색 또는 푸르스름한-흑색(bluish-black) 상태로 변하는, 디스플레이 유닛.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전기변색 소자는 어떠한 전압도 수신하지 않는 동안 백색 또는 회색 상태에 있고, 전압을 수신할 때 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변하는, 디스플레이 유닛.
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전기변색 소자는 어떠한 전압도 수신하지 않는 동안 광 반사성을 갖고, 전압을 수신할 때 흑색 또는 푸르스름한-흑색 상태로 변하는, 디스플레이 유닛.
  9. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전기변색 소자는 양의 전압을 수신하는 동안 광 반사성을 갖고, 어떠한 전압도 수신하지 않는 동안 광 투명성을 갖는, 디스플레이 유닛.
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